97学年高级中学第4区数理及资讯学科能力竞赛-化学科-花莲高中.DOC

98學年度高級中學北1區(花蓮高中)化學科能力競賽 實作一 時間：90分鐘 編號： 分數： 【注意事項】 請戴上化學實驗用安全護目眼鏡。 實驗桌上之藥品絕對足夠使用，考慮實驗者技術與考試公平性，不再額外給藥品。 自己不慎打破玻璃器材，不再補發請務必小心使用。實驗所提供的公用如蒸餾水、衛生紙可自由取用。實驗器材使用前、後均需清洗乾淨。 實驗完畢後依指示清理桌面與廢液並以清水清洗、潤溼玻璃器皿打開滴定管活栓，以自來水及蒸餾水沖洗，再倒掛於鐵架上。 本實驗所有使用的廢液，請聽從指示，分類回收及處理。 只使用試場提供之電子計算機。 穩定的、無色的可溶性鉻黑T (Eriochrome Black T，簡稱EBT)為指示劑，由於先與鉻黑T指示劑形成紅色合物，入EDTA後轉變為EDTA與鈣鎂的合物放出鉻黑T指示劑本身藍色，時即終點。EDTAHOOCH2C CH2COOH N－CH2CH2－N HOOCH2C CH2COOH 二、器材 器材 名稱規格 數量 名稱規格 數量 刮勺 2支 25 mL量筒 2支 稱量紙 適量 100 mL燒杯 1個 蒸餾水 適量 塑膠吸管 2支 衛生紙 適量 NH4Cl固體 3瓶 表二、個人器材名稱規格 數量 名稱規格 數量 滴定管架 1組 塑膠滴管 50 mL滴定管 1 1支 500 mL燒杯 1支 250 mL燒杯 1試管刷 1 250 mL錐形瓶 3抹布 1 50 mL量筒 1標籤紙14 × 26 mm） 1張 10 mL量筒 1 1個 25 mL吸量管 2支 橡膠手套 1 安全吸球 1個 安全眼鏡 1副 100 mL定量瓶 1個 衛生紙 適量 50 mL定量瓶 1個 表三、個人藥品 名稱 數量 名稱 數量 1瓶 EDTA溶液(未知濃度) 1瓶 Mg-EDTA溶液 1瓶 未知樣品(未知濃度) 1瓶 鉻黑T 1包 三、 緩衝溶液配製 秤取3.4 g NH4Cl固體溶於25 mL氨水後，再加適量蒸餾水配製得50 mL的緩衝溶液。 問題一 EDTA溶液的標定 量取25 mL，0.02M標準鈣溶液，倒入錐形瓶中。 用塑膠吸管吸取約3 mL的Mg-EDTA溶液加入上述的錐形瓶中，並加入25 mL蒸餾水、5 mL緩衝溶液及2/3小刮勺的鉻黑T指示劑，混合均勻。 問題二 以EDTA溶液滴定上述混合溶液，當溶液顏色由紫紅色變為藍色時，即達滴定終點，記錄所加入EDTA溶液的體積，並填入表四中。 重覆步驟(2) ~ (4) 2次，計算滴定至終點所加入之EDTA溶液體積的平均值，進而求出EDTA的濃度。 問題三 未知樣品的稀釋 量取25 mL未知樣品，加適量的蒸餾水，配製成100 mL的稀釋溶液。 未知樣品總硬度的測定 量取上述稀釋溶液25 mL，加入錐形瓶中。 問題四 於上述錐形瓶中再加入5 mL緩衝溶液及2/3小刮勺的鉻黑T指示劑，混合均勻後，以EDTA溶液滴定之。 當溶液顏色由紫紅色變為藍色時停止滴定，記錄所用EDTA溶液的體積，並填入表五中。 重覆步驟(7) ~ (9) 2次，計算滴定使用之EDTA溶液體積的平均值，進而求出未知樣品的總硬度。 問題五 四、 問題一：1. 何謂緩衝溶液？（2分）2. 若濃氨水（28%）2. 在實驗步驟(3)中，若以塑膠吸管代替吸量管吸取5 mL緩衝溶液操作實驗，則EDTA溶液標定的實驗結果是否會不同？試說明原因。（1.5分） 表四 EDTA溶液的標定 第一次滴定所用EDTA溶液的體積： mL 第二次滴定所用EDTA溶液的體積： mL 第三次滴定所用EDTA溶液的體積： mL EDTA溶液體積的平均值： mL （12.5分） 問題三：由表四中EDTA溶液體積的平均值求出EDTA溶液的濃度。（3分） 問題四：在實驗步驟(7)中，若量取的稀釋溶液有些許的體積誤差，請說明是否會影響未知樣品總硬度測定的結果？（2分） 表五 稀釋後未知樣品總硬度的測定 第一次滴定所用EDTA溶液的體積： mL 第二次滴定所用EDTA溶液的體積： mL 第三次滴定所用EDTA溶液的體積： mL EDTA溶液體積的平均值： mL （12.5分） 問題五：由表五中EDTA溶液體積的平均值求出表三中未知樣品的總硬度，以CaCO3 mg/L表示。(原子量：C = 12，O = 16，Ca = 40 )（5分） 問題六：若未知樣品